KR101148952B1 - Incinerator for ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박용 소각기에 관한 것이다.
The present invention relates to a marine incinerator.
일반적으로 선박에서 사용되는 소각기는, 선박에서 발생하는 각종 작동유, 폐유, 불순물, 폐수, 선박에서 유출되는 생활 쓰레기 등을 해양에 투기하는 것을 방지하기 위한 목적으로, 선박의 기관실 내부나 후갑판 상에 설치하여 일괄적으로 소각 처리하고 있다.Generally, incinerators used in ships are designed to prevent dumping of various working oils, waste oils, impurities, wastewater, and domestic wastes discharged from ships into the marine engine or on the rear deck. It is installed and incinerated at once.
소각기의 배기가스에 포함되어 있는 유해 물질로 인한 환경오염을 방지하기 위한 종래기술로서, 소각기의 연소 효율을 개선하기 위한 한국공개특허 제2008-1285호의 내연기관의 연소 촉진장치, 배기가스를 재연소시키는 한국등록실용신안 제318872호의 폐유의 연소장치 등이 개시되어 있으나, 단가 상승에 비해 효과가 현저하지 못하여 그 적용이 실질적으로 이루어지지 못하고 있다.As a conventional technique for preventing environmental pollution due to harmful substances contained in exhaust gas of an incinerator, a combustion promoting device and an exhaust gas of an internal combustion engine of Korean Patent Publication No. 2008-1285 for improving the combustion efficiency of an incinerator Although the apparatus for burning waste oil of Korean Utility Model Registration No. 318872 is disclosed, the effect is not remarkable compared to the increase in unit cost, and the application thereof is not practical.
한편, 국제해양기구의 해양오염 방지협약에서는 예열온도 650 ℃이상, 연소온도 850 ~ 1200 ℃, 배기온도 최대 350℃이하 등의 조건을 요구하는 바, 종래에는 배기온도 기준에 부합하기 위해 한국공개특허 제2006-99550호의 선박용 소각기 등에 개시된 바와 같이, 연소로 벽체 둘레에 연소로 냉각용 공기유로를 형성한 구조가 적용되고 있다.On the other hand, the Marine Pollution Prevention Convention of the International Maritime Organization requires conditions such as preheating temperature of more than 650 ℃, combustion temperature of 850 ~ 1200 ℃, exhaust temperature up to 350 ℃ or less, conventionally disclosed to meet the exhaust temperature standards As disclosed in 2006-99550 of marine incinerators and the like, a structure in which an air passage for cooling a combustion furnace is formed around a furnace wall is applied.
배기가스와 연소로 벽체 둘레를 순환하는 냉각용 순환공기는 연도(煙道)를 통해 함께 배출되는데, 배기가스 및 냉각용 순환공기 배출량에 대응하여 연소로 내 공기유입과 냉각용 공기유로 내 공기유입이 이루어지게 되므로, 연소 효율과 냉각 효율 향상을 위해 배기가스와 냉각용 순환공기의 신속한 배출을 유도할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Exhaust gas and cooling circulating air circulating around the wall of the combustion furnace are discharged together through flue.In response to the exhaust gas and circulating air discharge, the inflow of the combustion furnace and the inflow of the cooling air passage Since this is done, the development of a technology that can induce the rapid discharge of exhaust gas and cooling air for cooling to improve the combustion efficiency and cooling efficiency is required.
또한, 소각작업이 진행중일 경우 작업자가 새로운 폐기물을 더 넣고자 소각기의 도어를 열게 되면 화상 등 안전사고의 우려가 있는데, 한국실용신안등록 제342770호 폐기물의 연속투입이 가능한 소각장치 등이 개시되어, 소각작업이 진행중인 동안에도 안전하게 새로운 폐기물을 투입하여 연속적으로 소각시킬 수 있게 되었다.In addition, when the incineration operation is in progress, the worker may open the door of the incinerator in order to add more waste, which may cause a safety accident such as a burn.In Korea, an incineration apparatus for continuous input of waste is disclosed. In addition, new wastes can be safely incinerated continuously during incineration.
그러나, 에어실린더, 회전축에 연동회전되는 피딩도어와 트랩도어의 설치 및 회동을 위한 공간이 별도로 요구되므로, 폐기물 반입유닛 추가로 인해 연소로 전체의 체적이 비대해지며, 에어실린더, 피딩도어, 트랩도어의 상측에 해당되는 연소로 상부에서 폐기물을 투입해야하므로 폐기물 투입의 불편함으로 인한 다른 안전사고의 위험이 있다는 문제점이 있다.
However, since the space required for the installation and rotation of the feeding cylinder and the trap door that are interlocked with the air cylinder and the rotating shaft is required separately, the volume of the entire combustion furnace is increased by adding the waste loading unit, and the air cylinder, the feeding door, the trap Since waste should be introduced from the upper part of the combustion furnace corresponding to the upper side of the door, there is a problem that there is a risk of other safety accidents due to the inconvenience of waste input.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 배기가스의 완전 연소율을 증가시켜 공해물질 배출 저감을 구현할 수 있는 선박용 소각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide an incineration apparatus for ships that can implement a reduction of pollution emissions by increasing the complete combustion rate of the exhaust gas.
또한, 배기가스의 원활한 배출을 유도하여 연소 효율을 보다 향상시킬 수 있는 선박용 소각장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an incineration apparatus for ships which can induce smooth discharge of exhaust gas and further improve combustion efficiency.
또한, 소각작업이 진행중인 소각기 내부로 새로운 폐기물을 안전하게 투입할 수 있는 공간효율적인 구조의 선박용 소각장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, another object of the present invention is to provide an incineration apparatus for ships having a space-efficient structure that can safely introduce new waste into the incinerator during the incineration operation.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 선박용 소각기에 있어서, 폐기물의 연소가 이루어지는 소각실(100)과, 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스가 통과하게 되는 배기실을 구비하되, 상기 배기실은, 상기 배기실의 일측부에 형성되며, 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 일부가 상부에서 유입되는 제1배기실(210); 상기 배기실의 타측부에 형성되며, 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 다른 일부가 상부에서 유입되는 제2배기실(220); 및 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220) 사이에 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)을 구획하며 형성되고, 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)의 배기가스가 하부에서 유입되어 상부로 배출되는 제3배기실(230);을 포함하는 선박용 소각기를 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the object as described above, in the ship incinerator, having an
여기서, 상기 소각실(100)과 제1배기실(210) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성되는 제1배출구(211); 상기 소각실(100)과 제2배기실(220) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성되는 제2배출구(221); 상기 제1배기실(210)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성되는 제3배출구(212); 및 상기 제2배기실(220)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성되는 제4배출구;를 포함할 수 있다.Here, the
또한, 상기 소각기내 배기가스가 외부로 배출되는 통로가 되는 연도(煙道)(350)가 상기 제3배기실(230) 상부에 형성될 수 있다.In addition, a
또한, 상기 소각기의 벽체 둘레에 형성된 배기가스 냉각용 순환공기의 유로(300)에 흡입단부가 연통되게 연결되고, 상기 소각기내 배기가스가 외부로 배출되는 통로가 되는 연도(煙道)(350)상에 토출단부가 위치되는 파이프형 제1이젝터(410);를 더 포함할 수 있다.In addition, the inlet end portion is connected in communication with the
또한, 상기 제1이젝터(410)의 토출단부는, 상기 연도(350) 내 배기가스 배출방향을 향하여 상기 연도(350) 내부의 중간부에 위치될 수 있다.In addition, the discharge end of the
또한, 배기가스의 배출 경로가 되는 상기 연도(350) 내 내부유로(351)와, 상기 내부유로(351) 외측에 상기 유로(300)와 연통되게 형성되며 상기 내부유로(351)의 단부측으로 갈수록 내부공간이 좁아지는 형상을 가지는 외부유로(352)에 의해 형성되는 이중관형 제2이젝터(420);를 더 포함할 수 있다.In addition, an
또한, 폐기물을 유입, 수용가능한 별도의 투입구와 수용공간을 구비하여, 상기 소각실의 폐기물 투입구(110) 외측에 형성되는 폐기물 피딩부(500);를 더 포함할 수 있다.In addition, the waste inlet is provided with a separate inlet and receiving space, the
또한, 상기 소각실의 폐기물 투입구(110)상에 직립되게 설치되는 회전식 내부도어(540); 상기 내부도어(540)를 외부에서 커버링하는 호퍼(hopper)(560); 상기 호퍼(560)의 일측에 개방형성되는 외부도어(570); 및 상기 외부도어(570)로 투입된 폐기물을 수용가능한 오목한 형상을 가지고 상기 호퍼(560) 내부에 설치되며, 상기 내부도어(540)와 함께 회전되며 폐기물을 상기 소각실(100) 내부로 투입하는 트레이(550);를 포함할 수 있다.In addition, the rotary
또한, 상기 호퍼(560) 내부에서 전후방향으로 연장형성되며, 상기 내부도어(540)의 상하 길이방향 중간부가 결합, 고정되는 가로바(530); 및 일측부가 상기 가로바(530)에 결합되고, 타측부가 실린더(510)의 피스톤 단부에 결합되어, 상기 실린더(510)의 수직변위를 회전변위로 전환하여 상기 가로바(530)에 전달하여 상기 내부도어(540) 및 트레이(550)를 동시 회전시키는 회동구(520);를 더 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 트레이(550) 상측에 위치하는 상기 내부도어(540)의 상부는 상기 실린더(510)의 구동에 의해 상기 가로바(530)를 중심으로 상기 소각실(100) 내측으로 회전하며 하향이동되면서 상기 트레이(550)에 수용된 폐기물을 상기 소각실(100) 내측으로 가이드하는 경사면을 형성할 수 있다.In addition, an upper portion of the
또한, 상기 호퍼(560)의 상부는, 상기 트레이(550) 단부의 회전궤적에 대응되는 호형상의 곡면을 이룰 수 있다.In addition, the upper portion of the
또한, 상기 회동구(520)의 회동 동선상에 일부가 돌출되게 설치되어, 상기 회동구(520)와의 접촉에 의해 상기 내부도어(540)의 회전 각도를 한정하는 접촉구(580);를 더 포함할 수 있다.
In addition, a part of the
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 소각실에서 발생된 배기가스는 상부에서 2개의 유동류로 분할되어 제1배기실과 제2배기실로 유입되고, 제1배기실과 제2배기실 각각에서 하향 유동된 후, 제3배기실 내부로 유입되며, 제3배기실 내부에서 혼합되어 상향 유동되는 과정을 순차적으로 거치게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, the exhaust gas generated in the incineration chamber is divided into two flow streams from the upper side and flows into the first exhaust chamber and the second exhaust chamber, and downwards from the first exhaust chamber and the second exhaust chamber, respectively. After the flow, it is introduced into the third exhaust chamber, and the mixture is passed through the process of being mixed upward in the third exhaust chamber to flow upward.
상기와 같은 배기가스 배출구조의 개선에 의해, 하나의 유류만으로 유동이 이루어지는 경우와 비교해, 소각실 및 배기실의 고온분위기내에서 배기가스와 열, 폐기물간의 접촉성, 반응성을 보다 향상시킬 수 있으며, 단순한 일방향 유동과 비교해 소각로 내부 전반에 해당되는 보다 장거리에 걸쳐 유동이 이루어지게 되므로, 완전 연소율을 증가시킬 수 있고 이에 따른 공해물질 배출 저감을 구현할 수 있다.By improving the exhaust gas discharge structure as described above, the contact and reactivity between the waste gas and heat and waste can be more improved in the high temperature atmosphere of the incineration chamber and the exhaust chamber as compared to the case where only one oil flows. As a result, the flow is carried out over a longer distance corresponding to the inside of the incinerator as compared to the simple one-way flow, thereby increasing the complete combustion rate and thus reducing the emission of pollutants.
또한, 제1이젝터, 제2이젝터의 설치에 의해, 배기실 내 배기가스 유동을 연도 및 굴뚝측으로 보다 명확하게 가속시켜 유도할 수 있어 배기가스의 원활한 배출에 따른 연소 효율 향상을 구현할 수 있다.In addition, by installing the first ejector and the second ejector, the flow of the exhaust gas in the exhaust chamber can be more clearly accelerated and induced to the flue and the chimney side, thereby improving the combustion efficiency according to the smooth discharge of the exhaust gas.
또한, 배기실 내 고온의 배기가스가 연도 및 굴뚝 내에서 제1이젝터, 제2이젝터를 통해 배출되는 냉각용 순환공기와의 혼합, 열교환됨에 따라, 배기실 내 고온의 배기가스가 제대로 냉각되지 못한 채 덩어리진 형태로 굴뚝을 통해 상향 배출되던 기존과 비교하여, 최대 350℃이하의 현저하게 낮은 온도로 신뢰성있게 냉각시켜 굴뚝 외부로 배출시킬 수 있다.In addition, as the hot exhaust gas in the exhaust chamber is mixed with and exchanged with the cooling circulation air discharged through the first and second ejectors in the flue and the chimney, the high temperature exhaust gas in the exhaust chamber is not properly cooled. Compared to the existing discharged through the chimney in the form of a lump, it can be reliably cooled to a significantly lower temperature of up to 350 ℃ or less to be discharged outside the chimney.
또한, 폐기물 피딩부의 사용, 작동에 의해, 작업자는 내부도어가 닫힌 상태에서 폐기물을 안전하게 호퍼 내부로 투입하여 소각실로 공급할 수 있으며, 호퍼는 트레이의 회전 궤적을 확보할 수 있는 정도의 협소한 체적이면 충분하므로, 한정된 선박 내부 공간상에서 우수한 공간활용도를 구현할 수 있다.
In addition, by using and operating the waste feeding unit, the operator can safely feed the waste into the hopper and supply it to the incineration chamber with the inner door closed, and if the hopper has a narrow volume that can secure the rotational trajectory of the tray, Since sufficient, it is possible to implement excellent space utilization on the limited space inside the ship.
도 1 - 본 발명의 제1실시예에 따른 선박용 소각기의 요부 사시도
도 2 - 소각실과 배기실 구조 및 배기가스 유동 경로를 도시한 모식도
도 3 - 도 1의 종단면도
도 4 - 연도 및 굴뚝을 도시한 투시도
도 5 - 제1이젝터 작동 중, 배기가스 배출속도의 CFD 해석 결과를 도시한 도 4의 정면측 사시도
도 6 - 도 5의 측면측 사시도
도 7 - 제1이젝터 작동 전, 배기가스 온도의 CFD 해석 결과를 도시한 도 4의 측면측 사시도
도 8 - 제1이젝터 작동 중, 배기가스 온도의 CFD 해석 결과를 도시한 도 4의 측면측 사시도
도 9 - 내부도어를 닫은 상태의 폐기물 피딩부를 도시한 정면 투시도
도 10 - 도 9의 요부투시 측면도
도 11 - 내부도어를 개방시킨 상태의 폐기물 피딩부를 도시한 정면 투시도1-a perspective view of main parts of a marine incinerator according to a first embodiment of the present invention;
Figure 2-Schematic diagram showing the incineration chamber and exhaust chamber structure and the exhaust gas flow path
3-longitudinal section view of FIG.
4-Perspective view showing year and chimney
5-Front side perspective view of FIG. 4 showing the CFD analysis result of the exhaust gas discharge rate during the operation of the first ejector
6-5 is a side perspective view of FIG.
7 is a side perspective view of FIG. 4 showing the CFD analysis result of the exhaust gas temperature before the first ejector is operated.
Fig. 8-A side perspective view of Fig. 4 showing the CFD analysis result of the exhaust gas temperature during the operation of the first ejector.
9-Front perspective view showing the waste feeding unit with the inner door closed
Fig. 10-Fig. 9 yaw perspective view
11-Front perspective view of the waste feeding unit with the inner door open
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박용 소각기의 요부 사시도이고, 도 2는 소각실과 배기실 구조 및 배기가스 유동 경로를 도시한 모식도이다.1 is a perspective view of main parts of a marine incinerator according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing the incineration chamber and the exhaust chamber structure and the exhaust gas flow path.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박용 소각기는, 폐기물의 연소가 이루어지는 소각실(100)과, 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스가 통과하게 되는 배기실을 구비하되, 상기 배기실을 제1배기실(210), 제2배기실(220), 제3배기실(230)을 포함하는 3개실로 구획형성한 구조를 가진다.1 and 2, the vessel incinerator according to the first embodiment of the present invention, the
상기 제1배기실(210)은 상기 배기실의 일측부에 형성되고, 상기 제2배기실(220)은 상기 배기실의 타측부에 형성되며, 상기 제3배기실(230)은 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220) 사이에 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)을 구획하며 형성된다.The
상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 일부가 상기 소각실(100)과 제1배기실(210) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성된 제1배출구(211)를 통해 상부에서 상기 제1배기실(210)로 유입되며, 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 다른 일부 내지 나머지 전부는 상기 소각실(100)과 제2배기실(220) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성된 제2배출구(221)를 통해 상부에서 상기 제2배기실(220)로 유입된다.A part of the exhaust gas generated in the
상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)로 유입된 배기가스는, 상기 제1배기실(210)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성된 제3배출구(212)와 상기 제2배기실(220)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성된 제4배출구(미도시)를 통해 하부에서 제3배기실(230)로 유입되어 상기 제3배기실(230) 상부에 형성된 연도(煙道)(350)를 통해 외부로 배출된다.Exhaust gas introduced into the
상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스는 상부에서 2개의 유동류로 분할되어 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)로 유입되고, 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220) 각각에서 하향 유동된 후, 상기 제3배기실(230) 내부로 유입되며, 상기 제3배기실(230) 내부에서 혼합되어 상향 유동된다.Exhaust gas generated in the
본 발명의 제1실시예에 의하면 배기가스는 분산, 분산된 각 유류의 좌우방향 유동, 하향 유동, 전후방향으로의 방향전환, 유류의 혼합 및 상향 유동을 순차적으로 거치면서, 하나의 유류만으로 유동이 이루어지는 경우에 비해 상기 소각실(100) 및 배기실 내 고온분위기에서 열이나 폐기물과의 접촉성을 보다 향상되고, 단순한 일방향 유동에 비해 소각로 전반에 걸쳐 보다 장거리로 유동되므로, 완전 연소율을 증가시킬 수 있고 이에 따른 공해물질 배출 저감을 구현할 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the exhaust gas flows through only one oil while sequentially passing through the left and right flows, the downward flows, the forward and backward directions, the mixing and the upward flows of the oils dispersed and dispersed. In this case, the contact between heat and waste is more improved in the
도 3은 상기 제3배기실(230)을 가로지르는 종단면상에서 도시한 도 1의 종단면도이며, 도 4는 상기 제3배기실(230) 내 배기가스가 굴뚝(360)으로 빠져나가는 통로인 상기 연도(350)를 도시한 투시도이다.3 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 1 shown on a longitudinal cross section across the
도 3, 4를 참조하면, 상기 소각기의 벽체와의 사이에 배기가스 냉각용 순환공기의 유로(300)를 형성하는 외부하우징(도면부호 미표기)이 상기 소각기의 벽체 외측에 이격형성되며, 상기 연도(350)는 상기 제3배기실(230) 상부에 연통 형성되고, 상기 제3배기실(230) 내지 연도(350)상에는 파이프형 제1이젝터(410)와 이중관형 제2이젝터(420)가 형성된다.3 and 4, an outer housing (not shown) which forms a
상기 연도(350)는 상기 배기실(제3배기실(230)) 내 배기가스의 배출 통로가 되는 내부유로(351)와, 상기 내부유로(351) 외측 둘레에서 상기 유로(300)에 연통되게 형성되는 외부유로(352)를 구비한 구조를 가진다.The
상기 내부유로(351)를 형성하는 내부관부(도면부호 미표기)는 상기 굴뚝(360)측으로 갈수록 직경(너비)이 점차 좁아지는 형상을 가지고, 상기 내부관부와의 이격공간 사이에 상기 외부유로(352)를 형성하는 외부관부(도면부호 미표기)는 상기 내부관부 단부측으로 갈수록 내부공간이 점차 좁아지는 형상을 가지며, 상기 굴뚝(360)은 상기 외부관부가 연장되어 형성된다.An inner tube portion (not shown) forming the
상기 유로(300)상에서 상기 외부유로(352)로 유입된 냉각용 순환공기는 상기 연도(350) 중 상기 내부관부와 외부관부로 구성되는 이중관부 영역을 통과하면서 점차 가압되다가, 상기 이중관부의 토출단부 외부로 토출되면서 고속으로 분사되며 상기 연도(350)의 토출단부 내지 굴뚝(360) 내부의 압력을 저감시키게 된다.Cooling circulation air flowing into the
상기 배기실 내부의 배기가스는, 상기 연도(350)의 토출단부 내지 굴뚝(360) 내부의 저압부와 상기 배기실 내부간의 압력차에 의해, 상기 내부유로(351)를 통해 상기 굴뚝(360)측으로 흡입되어 상기 냉각용 순환공기와 혼합된다.The exhaust gas inside the exhaust chamber is discharged from the end of the
상기 연도(350) 중 상기 내부관부와 외부관부로 구성되는 이중관부 영역은, 상기와 같이 상기 유로(300) 내 냉각용 순환공기를 고속으로 사출하여 주위를 저압부로 만들고 주위의 배기가스를 유인하여 배출시키는 이젝터의 작동 원리를 구현하게 되며, 본 발명의 설명에서는 상기 내부유로(351)와 외부유로(352)에 의해 형성되는 이젝터 작동부를 상기 제2이젝터(420)라 한다.The double pipe portion region consisting of the inner tube portion and the outer tube portion of the
상기 제1이젝터(410)는 파이프형상을 가지며, 상기 유로(300)에 그 흡입단부가 연통되게 연결되고, 그 토출단부는 직경이 점차 좁아지다가 확장되는 형상의 노즐을 이루며 상기 연도(350) 내 배기가스 배출방향을 향하여 상기 연도(350) 내부의 중간부에 위치된다.The
상기 유로(300)상에서 상기 제1이젝터(410)로 유입된 냉각용 순환공기는 상기 제1이젝터(410)의 토출단부를 통과하면서 점차 가압되다가, 외부로 토출되면서 고속으로 분사되며 상기 연도(350) 내부의 압력을 저감시키게 되며, 상기 배기실 내부의 배기가스는, 상기 연도(350) 내부와 배기실 내부간의 압력차에 의해, 상기 내부유로(351)측으로 가속 흡입된다.Cooling circulation air flowing into the
도 5, 6은 상기 제1이젝터(410) 작동 중, 배기가스 배출속도의 CFD(전산유체역학, ComputationalFluid Dynamics) 해석 결과를 다양한 방향에서 도시한 도 4의 사시도이고, 도 7은 상기 제1이젝터(410) 작동 전 배기가스 온도의 CFD 해석 결과를 도시한 도 4의 사시도이며, 도 8은 상기 제1이젝터(410) 작동 중, 배기가스 온도의 CFD 해석 결과를 도시한 도 4의 사시도이다.5 and 6 are perspective views of FIG. 4 showing CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis results of exhaust gas discharge rates in various directions during the operation of the
도 5, 6을 참조하면, 냉각용 순환공기가 상기 제1이젝터(410)의 토출단부를 통해 상기 연도(350) 내에 고속으로 분사되고, 상기 내부유로(351)로 상향 진입한 배기가스가 상기 제1이젝터(410)의 토출단부측에 가까울수록 가속되다가 상기 제1이젝터(410)를 통과하면 보다 고속으로 가속되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, cooling circulation air is injected at high speed into the
종래에는 배기실 내부의 배기가스가 임의의 방향으로 유동되고 부분적으로 와류 등이 형성되기도 하면서 전체적으로 느리게 상향유동되며 연도와 굴뚝측으로 유동되는 경향을 가짐에 따라 연도와 굴뚝, 배기실 내부의 배기가스 유동 속도가 균일하고, 배기가스 배출 효율이 낮았다.Conventionally, the exhaust gas inside the exhaust chamber flows in an arbitrary direction, forms vortices, etc., partially and slowly flows upward, and tends to flow toward the flue and the chimney side. The speed was uniform and the exhaust gas emission efficiency was low.
본 발명의 실시예에 의하면 상기 제1이젝터(410)의 설치에 의해 상기 배기실 내 배기가스 배출을 상기 연도(350) 및 굴뚝(360)측으로 보다 명확하게 가속시켜 유도할 수 있으며, 이에 따른 연소 효율 향상을 기대할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by installing the
도 7을 참조하면, 상기 제1이젝터(410)를 통한 냉각용 순환공기의 사출이 이루어지지 않은 상태에는, 상기 배기실 내 고온의 배기가스가 제대로 냉각되지 못한 채 덩어리진 형태로 상기 굴뚝(360)을 통해 상향 배출되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, when the injection of the cooling circulating air through the
도 8을 참조하면, 상기 제1이젝터(410)를 통한 냉각용 순환공기의 사출이 이루어지면, 상기 배기실 내 고온의 배기가스가, 상기 연도(350) 내지 굴뚝(360) 내부에서 상기 제1이젝터(410)를 통해 배출되는 냉각용 순환공기와의 혼합 및 열교환에 의해 현저하게 낮은 온도로 냉각되어 상기 굴뚝(360) 외부로 배출되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, when the injection of the cooling air for cooling through the
상기 제1, 2이젝터(410, 420)의 성능은 팽창 압력비와 압축 압력비에 의하여 결정되고, 유동 형태에 따라 아음속 유동에서는 축소 분사노즐, 초음속 유동에서는 축소-확대노즐을 적용할 수 있으며, 상기 연도(350)와 굴뚝(360) 내에서는 배기가스와 냉각용 순환공기간의 운동에너지 교환, 혼합, 초음속유동, 충격파 발생, 동결현상 등 상당히 복잡한 유동현상이 발생될 수 있으므로 상기 배기실, 연도(350), 굴뚝(360)의 사양을 고려하여 설계한다.The performance of the first and
본 발명의 제1실시예에 따른 선방용 소각기에는, 상기 소각실의 폐기물 투입구(110) 외측에, 외부에서 공급받은 폐기물을 유입, 수용가능한 별도의 투입구와 수용공간을 구비한 폐기물 피딩부(500)가 구비된다.In the incinerator for ships according to the first embodiment of the present invention, the
도 9, 10은 각각 내부도어(이하 설명)를 닫은 상태의 상기 폐기물 피딩부(500)를 도시한 정면 투시도, 요부투시 측면도이며, 도 11은 상기 내부도어를 개방시킨 상태의 상기 폐기물 피딩부(500)를 도시한 정면 투시도이다.9 and 10 are front and perspective views showing the
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 상기 폐기물 피딩부(500)는, 실린더(510), 회동구(520), 가로바(530), 상기 내부도어(540), 트레이(550), 호퍼(hopper)(560), 외부도어(570), 접촉구(580)를 포함하는 구성을 가진다.9 to 11, the
상기 가로바(530)는 상기 호퍼(560) 내부에 전후방향(도 1, 9, 11 기준, 도 10상의 좌우방향)으로 연장되게 설치된 상태로 상기 실린더(510)에 연동하여 회전되며, 상기 내부도어(540)는 상기 소각실의 폐기물 투입구(110)상에 직립되게 설치되고 상하 길이방향 중간부가 상기 가로바(530)에 결합, 고정되어 상기 가로바(530)와 동일 각변위로 회전된다.The
상기 트레이(550)는 상기 외부도어(570)로 투입된 폐기물을 수용가능한 오목한 형상을 가지고 상기 호퍼(560) 내부에 설치되며, 상기 내부도어(540)에 일단부가 연결되어, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 내부도어(540)와 함께 회전되며 상기 트레이(550)에 담긴 폐기물을 상기 소각실(100) 내부로 투입하게 된다.The
상기 호퍼(560)는 상기 내부도어(540)를 외부에서 커버링하며 설치되되, 상기 트레이(550) 상측에 위치하는 상기 호퍼(560)의 상부 내면은 상기 트레이(550) 단부의 회전궤적에 대응되는 호형상의 곡면을 이루며, 상기 외부도어(570)는 상기 트레이(550) 상측에서 상기 호퍼(560)에 형성된 개방구(도면부호 미표기)상에 설치된다.The
상기 회동구(520)는 상기 실린더(510)의 수직변위를 회전변위로 전환하여 상기 가로바(530)에 전달하는 구성요소로, 일단부는 상기 가로바(530)에 결합, 고정되고, 타측부는 상기 실린더(510)의 피스톤 단부에 축결합된다.The
상기 실린더(510)의 길이가 축소된 상태에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 내부도어(540)와 트레이(550)가 각각 직립, 수평하게 설치된 상태가 되고, 상기 실린더(510)의 길이가 신장된 상태에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 내부도어(540)와 트레이(550)를 동시 회전된 상태가 된다.In a state in which the length of the
상기 실린더(510)의 구동에 의해, 도 9에 도시된 바와 같은 상태에서 도 11에 도시된 바와 같은 상태로 전환되는 과정에서, 상기 트레이(550) 상측에 위치하는 상기 내부도어(540)의 상부는, 상기 가로바(530)를 중심으로 상기 소각실(100) 내측으로 회전하며 하향이동되면서 상기 트레이(550)에 수용된 폐기물을 상기 소각실(100) 내측으로 가이드하는 경사면을 형성하게 된다.The upper part of the
상기 접촉구(580)는, 도 9에 도시된 바와 같은 상태에서 도 11에 도시된 바와 같이 회전된 상기 회동구(520)와 접촉되도록 상기 회동구(520)의 회동 동선상에 일단부가 돌출되게 설치되어, 상기 내부도어(540)의 회전 각도를 일정하게 한정, 구속할 수 있다.The
또한, 상기 접촉구(580)상에 위치, 압력센서(미도시) 등을 부착하면, 도 11에 도시된 바와 같은 상태로 상기 내부도어(540)의 회전이 이루어졌음을 알리는 신호를 발생시킴으로써, 작업자가 다른 위치에서 상기 내부도어(540)의 개폐상태를 용이하게 확인할 수도 있다.In addition, by attaching a position, a pressure sensor (not shown), etc. on the
상기 회동구(520)는 상기 접촉구(580)와 접촉된 상태에서 그 회동이 더 진행될 수 없거나, 다양한 실시예로 적용된 상기 접촉구(580)의 구조상 허락하는 일정 범위내의 소정(미량의 정도) 변위만 추가로 회동될 수 있어, 상기 회동구(520)의 일단부의 위치에 따라 상기 회동구(520)의 회전각도 및 상기 회동구(520)에 연결된 상기 가로바(530), 내부도어(540), 트레이(550)의 회전각도를 결정, 조정할 수 있다.The
도 9에 도시된 바와 같이 상기 내부도어(540)가 닫힌 상태에서, 상기 외부도어(570)를 개방(예를 들어, 여닫이식, 미닫이식 등)하여 상기 호퍼(560) 내부로 폐기물을 투입하면, 상기 폐기물 투입구(110) 외측의 상기 트레이(550)에 폐기물이 담기게 된다.As shown in FIG. 9, when the
상기 외부도어(570)를 닫은 후, 상기 실린더(510)를 도 11에 도시된 바와 같이 구동시키면, 상기 내부도어(540)의 회전에 의해 상기 폐기물 투입구(110)가 개방되고 상기 트레이(550)에 담긴 폐기물이 상기 내부도어(540)의 경사면을 타고 상기 폐기물 투입구(110)를 통해 상기 소각실(100) 내부로 투입된다.After closing the
상기와 같은 상기 폐기물 피딩부(500)의 사용, 작동에 의해, 작업자는 상기 내부도어(540)가 닫힌 상태에서 폐기물을 안전하게 상기 호퍼(560) 내부로 투입하여 상기 소각실(100)로 공급할 수 있으며, 상기 호퍼(560)는 상기 트레이(550)의 회전 궤적을 확보할 수 있는 정도의 협소한 체적이면 충분하므로, 한정된 선박 내부 공간상에서 우수한 공간활용도를 구현할 수 있다.By using and operating the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and the claims and detailed description of the present invention together with the embodiments in which the above embodiments are simply combined with existing known technologies. In the present invention, it can be seen that the technology that can be modified and used by those skilled in the art are naturally included in the technical scope of the present invention.
100 : 소각실 110 : 폐기물 투입구
210 : 제1배기실 220 : 제2배기실
230 : 제3배기실 211 : 제1배출구
212 : 제3배출구 221 : 제2배출구
300 : 유로 350 : 연도
351 : 내부유로 352 : 외부유로
360 : 굴뚝 410 : 제1이젝터
420 : 제2이젝터 500 : 폐기물 피딩부
510 : 실린더 520 : 회동구
530 : 가로바 540 : 내부도어
550 : 트레이 560 : 호퍼
570 : 외부도어 580 : 접촉구
W : 격벽100: incineration chamber 110: waste inlet
210: first exhaust chamber 220: second exhaust chamber
230: third exhaust chamber 211: first outlet
212: third outlet 221: second outlet
300: Euro 350: Year
351: internal flow path 352: external flow path
360: chimney 410: the first ejector
420: second ejector 500: waste feeding unit
510: cylinder 520: rotating hole
530: horizontal bar 540: inner door
550: tray 560: hopper
570: outer door 580: contact hole
W: bulkhead
Claims (12)
상기 배기실은 상기 배기실의 일측부에 형성되고 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 일부가 상부에서 유입되는 제1배기실(210);과, 상기 배기실의 타측부에 형성되고 상기 소각실(100)에서 발생된 배기가스의 다른 일부가 상부에서 유입되는 제2배기실(220); 및 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220) 사이에 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)을 구획하며 형성되고, 상기 제1배기실(210)과 제2배기실(220)의 배기가스가 하부에서 유입되어 상부로 배출되는 제3배기실(230);을 포함하고,
상기 폐기물 피딩부(500)는 상기 소각실의 폐기물 투입구(110)상에 직립되게 설치되는 회전식 내부도어(540);와, 상기 내부도어(540)를 외부에서 커버링하는 호퍼(hopper)(560);와, 상기 호퍼(560) 일측의 개방부에 설치되는 외부도어(570);와, 상기 외부도어(570)로 투입된 폐기물을 수용가능한 오목한 형상을 가지고 상기 호퍼(560) 내부에 설치되며, 상기 내부도어(540)와 함께 회전되며 폐기물을 상기 소각실(100) 내부로 투입하는 트레이(550);와, 상기 호퍼(560) 내부에서 전후방향으로 연장형성되며, 상기 내부도어(540)의 상하 길이방향 중간부가 결합, 고정되는 가로바(530); 및 일측부가 상기 가로바(530)에 결합되고, 타측부가 실린더(510)의 피스톤 단부에 결합되어 상기 실린더(510)의 수직변위를 회전변위로 전환하여 상기 가로바(530)에 전달하여 상기 내부도어(540) 및 트레이(550)를 동시 회전시키는 회동구(520);를 포함하는 선박용 소각기.
The waste incineration chamber 100 includes an incineration chamber 100 in which waste combustion is performed, an exhaust chamber through which the exhaust gas generated in the incineration chamber 100 passes, and a separate inlet and a receiving space into which waste can be introduced and accommodated. The waste feeding unit 500 is formed on the outside of the inlet 110,
The exhaust chamber is formed on one side of the exhaust chamber and the first exhaust chamber 210 in which a portion of the exhaust gas generated in the incineration chamber 100 is introduced from the upper; and formed on the other side of the exhaust chamber and the A second exhaust chamber 220 into which another portion of the exhaust gas generated in the incineration chamber 100 flows from the upper portion; And partitioning the first exhaust chamber 210 and the second exhaust chamber 220 between the first exhaust chamber 210 and the second exhaust chamber 220, and the first exhaust chamber 210. And a third exhaust chamber 230 in which exhaust gas of the second exhaust chamber 220 flows in from the lower portion and discharges to the upper portion.
The waste feeding unit 500 includes a rotary inner door 540 installed upright on the waste inlet 110 of the incineration chamber; and a hopper 560 for covering the inner door 540 from the outside. And, the outer door 570 is installed in the opening of one side of the hopper 560; And, having a concave shape to accommodate the waste introduced into the outer door 570 is installed inside the hopper 560, the A tray 550 which rotates together with the inner door 540 and injects waste into the incineration chamber 100; and extends in the front and rear directions in the hopper 560, and is disposed up and down in the inner door 540. Horizontal bar 530 is coupled to the longitudinal middle portion, fixed; And one side is coupled to the horizontal bar 530, the other side is coupled to the piston end of the cylinder 510 to convert the vertical displacement of the cylinder 510 to the rotational displacement to transmit to the horizontal bar 530 Vessel incinerator comprising a; rotating door 520 for rotating the inner door 540 and the tray 550 at the same time.
상기 소각실(100)과 제1배기실(210) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성되는 제1배출구(211);
상기 소각실(100)과 제2배기실(220) 사이의 격벽(W) 상부에 개방형성되는 제2배출구(221);
상기 제1배기실(210)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성되는 제3배출구(212); 및
상기 제2배기실(220)과 제3배기실(230) 사이의 격벽(W) 하부에 개방형성되는 제4배출구;
를 포함하는 선박용 소각기.
The method of claim 1,
A first discharge opening 211 formed at an upper portion of the partition wall W between the incineration chamber 100 and the first exhaust chamber 210;
A second discharge opening 221 formed at an upper portion of the partition wall W between the incineration chamber 100 and the second exhaust chamber 220;
A third discharge opening 212 formed below the partition wall W between the first exhaust chamber 210 and the third exhaust chamber 230; And
A fourth outlet opening formed under the partition wall W between the second exhaust chamber 220 and the third exhaust chamber 230;
Marine incinerator comprising a.
상기 소각기내 배기가스가 외부로 배출되는 통로가 되는 연도(煙道)(350)가 상기 제3배기실(230) 상부에 형성되는 선박용 소각기.
The method of claim 1,
The incinerator for ships in which the flue (350) which is a passage for discharging the exhaust gas in the incinerator is formed in the upper portion of the third exhaust chamber (230).
상기 소각기의 벽체 둘레에 형성된 배기가스 냉각용 순환공기의 유로(300)에 흡입단부가 연통되게 연결되고, 상기 소각기내 배기가스가 외부로 배출되는 통로가 되는 연도(煙道)(350)상에 토출단부가 위치되는 파이프형 제1이젝터(410);
를 더 포함하는 선박용 소각기.
The method of claim 1,
The inlet end is connected in communication with the flow path 300 of the exhaust gas cooling circulation air formed around the wall of the incinerator, and on the flue 350 which is a passage through which the exhaust gas in the incinerator is discharged to the outside. A pipe-type first ejector 410 having a discharge end portion;
Ship incinerator further comprising a.
상기 제1이젝터(410)의 토출단부는,
상기 연도(350) 내 배기가스 배출방향을 향하여 상기 연도(350) 내부의 중간부에 위치되는 선박용 소각기.
The method of claim 4, wherein
The discharge end of the first ejector 410,
Ship incinerator located in the middle portion of the flue 350 toward the exhaust gas discharge direction in the flue (350).
배기가스의 배출 경로가 되는 상기 연도(350) 내 내부유로(351)와, 상기 내부유로(351) 외측에 상기 유로(300)와 연통되게 형성되며 상기 내부유로(351)의 단부측으로 갈수록 내부공간이 좁아지는 형상을 가지는 외부유로(352)에 의해 형성되는 이중관형 제2이젝터(420);
를 더 포함하는 선박용 소각기.
The method of claim 4, wherein
An internal flow path 351 in the flue 350 serving as an exhaust path of the exhaust gas, and an inner space formed outside the internal flow path 351 so as to communicate with the flow path 300 and toward an end of the internal flow path 351. A double tube type second ejector 420 formed by an outer channel 352 having a narrowing shape;
Ship incinerator further comprising a.
상기 트레이(550) 상측에 위치하는 상기 내부도어(540)의 상부는 상기 실린더(510)의 구동에 의해 상기 가로바(530)를 중심으로 상기 소각실(100) 내측으로 회전하며 하향이동되면서 상기 트레이(550)에 수용된 폐기물을 상기 소각실(100) 내측으로 가이드하는 경사면을 형성하는 선박용 소각기.
The method of claim 1,
An upper portion of the inner door 540 positioned above the tray 550 rotates inwardly into the incineration chamber 100 around the horizontal bar 530 by driving the cylinder 510 and moves downward. Ship incinerator to form a slope for guiding the waste contained in the tray 550 into the incineration chamber (100).
상기 호퍼(560)의 상부는,
상기 트레이(550) 단부의 회전궤적에 대응되는 호형상의 곡면을 이루는 선박용 소각기.
The method of claim 1,
The upper portion of the hopper 560,
Ship incinerator forming a curved surface of the arc corresponding to the rotational trajectory of the tray (550).
상기 회동구(520)의 회동 동선상에 일부가 돌출되게 설치되어, 상기 회동구(520)와의 접촉에 의해 상기 내부도어(540)의 회전 각도를 한정하는 접촉구(580);
를 더 포함하는 선박용 소각기.The method of claim 1,
A contact hole 580 installed to protrude on a rotation copper line of the rotation hole 520 to define a rotation angle of the inner door 540 by contact with the rotation hole 520;
Ship incinerator further comprising a.
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KR1020110071718A KR101148952B1 (en) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Incinerator for ship |
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KR1020110071718A KR101148952B1 (en) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Incinerator for ship |
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KR101762860B1 (en) * | 2015-09-22 | 2017-07-28 | 삼성중공업 주식회사 | Cooling air circulation apparatus of flare boom |
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